Saisine Nématode du pin - efiatlantic.efi.int · bois (2008-2030) s’il n’y avait ... dans les 2 cas. ... stratégie de non évitement stratégie d’évitement = pas d’effet

Dispersion de Monochamus galloprovincialis : les coupes claires sont-elles efficaces

pour empêcher la propagation du nématode du pin, Bursaphelenchus xylophilus ?

Christelle Robinet (1), Guillaume David (2), Dominique Piou (2,3), Hervé Jactel (2)

Réunion annuelle du GEFF, 21-24 septembre 2015, Mur de Bretagne, France

(1) INRA, Zoologie Forestière, Orléans (2) INRA, BIOGECO, Cestas (3) DSF, Paris

© Géraldine Roux

Le nématode du pin, Bursaphelenchus xylophilus

est porté par des insectes du genre Monochamus

Introduction



Introduction

source: Nakamura-Matori 2008

Les nématodes se concentrent vers la chambre nymphale

Ils entreront dans les trachées de

l’adulte avant son émergence



Introduction


A son émergence, le Monochamus

adulte ainsi infesté porte les

nématodes et peut les disperser

trou d’émergence



Introduction


1ière transmission possible du nématode

(principale):

lors du repas de maturation



Introduction


2ième transmission possible du nématode

(secondaire):

lors de la ponte des femelles

Natif d’Amérique du Nord

Introduction en Asie: - Japon 1905 - Chine 1982 - Taiwan 1985 - Corée 1988

Introduction en Europe: - Portugal 1999 - Espagne 2008

1999

2008

2010

2009 (Madère)

Portugal & Espagne

2008

Introduction

Monochamus carolinensis

Monochamus alternatus Monochamus saltuarius

Monochamus galloprovincialis

Mallez 2014 Vieira et al. 2007

Valadas et al. 2012

Introduction

La réaction de défense de l’arbre contre le nématode du pin se traduit par une déshydratation des trachéides. Les cavitations induites dans ces trachéides entrainent des embolies, et la montée de sève est bloquée (Kuroda 2008).

Kuroda 2008

Flétrissement observé 3 semaines après inoculation

AVANT APRÈS

Introduction

- de la sensibilité du pin

Evans et al. 1996

Pins européens relativement sensibles

Pins américains relativement résistants

P. pinea relativement résistant au nématode (da Silva et al. 2015)

Le développement de la maladie dépend de:

Introduction

- des conditions environnementales et notamment des températures

(Evans et al. 2008, Evans 2015)

Risque élevé si la moyenne des températures juin-août > 20°C

Fréquence des 20°C entre 2000 et 2013

0 – 0.1 0

0.1 – 0.2 0.2 – 0.3 0.3 – 0.4 0.4 – 0.5 0.5 – 0.6

0.7 – 0.8 0.8 – 0.9 0.9 – 1

0.6 – 0.7

Jactel et al. 2015

Le développement de la maladie dépend de:

- de la sensibilité du pin

Introduction

L’impact économique en Europe est estimé à 22 milliards d’euros en perte de bois (2008-2030) s’il n’y avait pas de mesures de contrôle.

En dehors du Portugal et de l’Espagne, c’est principalement la Région Aquitaine qui serait la plus affectée.

Soliman et al. 2012

Zone Infestée

Zone Tampon (surveillance intensive)

Eradication (coupes rases)

20 km

500 m

Décision d’exécution 2012/535/UE

Introduction

Zone Infestée


Eradication (coupes rases)

20 km

500 m

Décision d’exécution 2012/535/UE

Introduction

Etant donné que: le nématode du pin progresse au Portugal malgré ces mesures d’urgence cette mesure d’éradication reposait sur des capacités de vol présumées de M.

alternatus en Asie (3 km) il était important d’évaluer l’efficacité de ces coupes rases.

David et al. 2013 J Applied Entomology; David 2014 Thèse

Individus matures: 2 km par jour de test

Facteur clé = capacité de vol de M. galloprovincialis dans le paysage

1) Expériences en manège de vol

Distance sur-estimée par rapport au terrain?

Introduction

, jusqu’à 40-60 km cumulés sur la vie d’adulte


2) Expériences de piégeage-marquage-lâcher-recapture

Généralement quelques centaines de mètres.

Distance sous-estimée par rapport au vol naturel car: - capture les insectes qui auraient pu aller plus loin - distance maximale limitée par l’éloignement des pièges

Introduction




Distance sur-estimée par rapport au terrain? , jusqu’à 40-60 km cumulés sur la vie d’adulte


2) Expériences de piégeage-marquage-lâcher-recapture

Généralement quelques centaines de mètres.

Distance sous-estimée par rapport au vol naturel car: - capture les insectes qui auraient pu aller plus loin - distance maximale limitée par l’éloignement des pièges

Introduction




Distance sur-estimée par rapport au terrain? , jusqu’à 40-60 km cumulés sur la vie d’adulte

Contradictions? Les distances enregistrées par ces 2 méthodes ne peuvent pas être comparées directement

Méthodes

Méthodes

1) Calibrer un modèle de dispersion sur les données manège de vol

3) Simuler les coupes rases et évaluer leur efficacité

𝑘𝑀 𝑟 =1

𝛼exp(−

𝑥

𝛼)

2) Affiner le modèle avec les données de lâcher-recapture

= simuler l’expérience de lâcher-recapture et chercher les valeurs des paramètres qui minimisent l’erreur commise par le modèle

en fonction du rayon de la coupe

α: distance moyenne / jour

Expérience de lâcher-recapture pour affiner le modèle

8

900 m


Expérience de lâcher-recapture de Monochamus galloprovincialis réalisée dans les Landes de Gascogne en 2014

2 expériences: immatures (1-7 jours après éclosion) (499) matures (capturés par piégeage) (3085)

• 9 clusters • 1 lâcher au centre de chaque cluster • 4 pièges par cluster distants de 200 m

piègeage

lâcher


Expérience de lâcher-recapture simulée par un modèle de dispersion individu-centré

• Distance de dispersion moyenne / jour: α = 500, 1000, 1500, 2000, 2500 m

• Efficacité du piège: eff = 0.5, 1 et 2%

- si les insectes passent dans le rayon d’attraction du piège (100 m), alors seulement une proportion (eff) est effectivement capturée

• Temps de repos entre 2 vols: 0, 1, 2, 3 jours - temps de repos pour pouvoir s’alimenter

• Temps de réponse initial: 4, 8, et 12 jours - temps pour répondre à l’attractant pour les immatures ou pour récupérer du stress du piégeage pour les matures

= 180 (5 x 3 x 4 x 3) combinaisons de paramètres x 100 répétitions = 18000 simulations

(pas utilisé dans la simulation des coupes rases)

8 variables: - taux et durée de recapture - intra/inter cluster - pour immatures et matures

(pas utilisé dans la simulation des coupes rases)

Le modèle simule la dispersion de M. galloprovincialis sur 120 jours (longévité des adultes), en considérant:

Paramètres immatures:

2000 m vol 1% piégeage

12j maturation 1j alimentation

0

1

2

3

4

5

6

immatures / inter-cluster immatures / intra-cluster

Tau

x d

e re

cap

ture

(%)

observé estimé

0

5

10

15

20

25

30

immatures / inter-cluster immatures / intra-cluster

Tem

ps

de

re

cap

ture

(j)

observé estimé

Analyse multicritères pour identifier les paramètres du modèle


IMMATURES

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

matures / inter-cluster matures / intra-cluster

Tau

x d

e r

eca

ptu

re (

%)

observé estimé

0

5

10

15

20

25

matures / inter-cluster matures / intra-cluster

Tem

ps

de

re

cap

ture

(j)

observé estimé

Paramètres matures:


8j délai de réponse 1j alimentation






MATURES








Les données de piégeage sont donc finalement en accord avec les données

de manège de vol


Plus précisément pour les immatures:

ils acquièrent progressivement leurs capacités de vol, jusqu’à leur maturité.

(David 2014 Thèse; David et al. 2015 Bull Entomol Res)








On retrouve bien les mêmes valeurs dans les 2 cas.









Délai de réponse différent:

- pour les immatures = délai de maturation et de réponse à l’attractif

- pour les matures = délai de récupération après le stress dû à la manipulation lors de l’expérience suite à leur 1ière capture









Modèle de dispersion:

2000 m vol 1j alimentation


Simulations des coupes rases


Incertitude sur le but précis des coupes rases

• Scénario 1: coupe rase préventive pour éviter la dispersion des vecteurs autour du site infesté

d

Eviter l’émigration des immatures année N+1

Pin infesté et détecté année N

Coupe rase « préventive » en hiver N – N+1

Arbre infesté détecté l’année N

Arbre pouvant devenir infesté l’année N+1




2 comportements possibles de l’insecte:

stratégie de non évitement stratégie d’évitement

= pas d’effet de la coupe rase sur le comportement de dispersion

= l’insecte cherche à sortir de la coupe rase

et évite d’y rentrer à nouveau




• Scénario 2: coupe rase curative pour éliminer des arbres infestés non détectés

d

Eliminer les arbres oubliés ou asymptomatiques présents au voisinage de l’arbre détecté

Pin infesté et détecté année N

Coupe rase « curative » dès la détection de l’arbre 0

Dans ce cas: - la coupe rase est faite après dispersion de l’insecte - le point d’émergence n’est pas forcément l’arbre détecté

Arbre infesté détecté l’année N

Arbre pouvant être également infesté l’année N

• Simulation de la dispersion de M. galloprovincialis • Simulation de la transmission du nématode sur la trajectoire de l’insecte


Naves et al. 2007

D’après les données portugaises: le taux de transmission varie avec l’âge de l’adulte

Âge de l’adulte (semaines après émergence)

Jour 0

insecte

trajectoire

Jour 1

insecte

trajectoire

Jour 2

insecte

trajectoire

Jour 3

insecte

trajectoire

Jour 4

insecte

trajectoire

Jour 5

insecte

trajectoire

Jour 6

insecte

trajectoire

Jour 7

insecte

trajectoire

Jour 8

insecte

trajectoire

Jour 9

insecte

trajectoire

Jour 10

insecte

trajectoire

Jour 20

insecte

trajectoire

Jour 30

insecte

trajectoire

Jour 40

insecte

trajectoire

Jour 50

insecte

trajectoire

Jour 60

insecte

trajectoire

Jour 70

insecte

trajectoire

Jour 80

insecte

trajectoire

Jour 90

insecte

trajectoire

Jour 120

insecte

trajectoire

Jour 120

ensemble des arrêts des vecteurs

.

Jour 120

ensemble des points où le nématode a pu être transmis

.

Jour 120

ensemble des points où le nématode a pu être transmis

.

ensemble des points où le vecteur s’est arrêté mais n’a pas transmis le nématode

.

• Rayon de coupe rase variant de 0 à 40 km par pas de 500 m • Evaluation du nombre de transmissions en dehors de la coupe rase • Calcule du nombre relatif de transmissions:

nb transmissions avec coupe / nb transmissions sans coupe


Inoculation du nématode

Sans inoculation du nématode

Coupe rase

10 insectes émergeants

Scenario 1: évitement

Scenario 1: non-évitement


Avec une coupe d’un rayon de 500 m: - dans le scénario 1 sans évitement: on évite 11% des transmissions - dans le scénario 1 avec évitement: on évite 9% des transmissions

500 m



Scenario 2


Avec une coupe d’un rayon de 500 m: - dans le scénario 1 sans évitement: on évite 11% des transmissions - dans le scénario 1 avec évitement: on évite 9% des transmissions - dans le scénario 2 : on évite < 1% des transmissions

500 m

• Dans le scénario 1, sans stratégie d’évitement: rayon de coupe rase ≈ 15 km • Dans le scénario 1, avec stratégie d’évitement: rayon de coupe rase ≈ 18 km • Dans le scénario 2: rayon de coupe rase ≈ 38 km




Scenario 2

Quel devrait être le rayon de coupe rase?

Nombre relatif de transmissions = 0.1%

Rayon pour lequel l’IC(99%) passe entièrement sous les 0.1%?

15 km 18 km 38 km

Conclusions

Cette étude combine les résultats les plus récents sur les capacités de dispersion du vecteur européen en manège de vol, expérience de lâcher-recapture et modélisation.

• Les coupes rases d’un rayon de 500 m seraient inefficaces dans le contexte d’une forêt continue comme celle des Landes de Gascogne.

• Il faudrait, à la place des rayons de coupe de l’ordre de 15 à 40 km.

Peu réaliste …

40 km

15 km

Coupes rases dans les Landes

Coupe rase d’un rayon de 15 km = 7% des Landes, Coupe rase d’un rayon de 40 km = 50% des Landes

L’extrapolation à d’autres types de

paysage reste difficile par

manque de données sur le comportement

de dispersion.

Conclusions

D’autres stratégies de lutte pourraient être envisagées, notamment une lutte individu-centrée: - un maillage régulier de pièges pour détection du nématode sur l’insecte vecteur (en plus du piégeage sur sites sensibles)

87 pièges 610 pièges

89 pièges actuellement préconisés

Si le nématode peut être dispersé sur 15 km: 1 piège tous les 30 km

Si le nématode peut être dispersé sur 38 km: 1 piège tous les 80 km

D’autres stratégies de lutte pourraient être envisagées, notamment une lutte individu-centrée: - un maillage régulier de pièges pour détection du nématode sur l’insecte vecteur (en plus du piégeage sur sites sensibles) - et piégeage de part et d’autre des Pyrénées

Conclusions

Couloir de dispersion possible de M. galloprovincialis Haran et al. 2015

Les Pyrénées: une barrière partielle à la

progression du nématode du pin

- renforcement de la détection au sol et/ou par voie aérienne des arbres symptomatiques - extension de la zone délimitée (surveillance intensive) de 20 à 40 km

Conclusions

D’autres stratégies de lutte pourraient être envisagées, notamment une lutte individu-centrée: - un maillage régulier de pièges pour détection du nématode sur l’insecte vecteur (en plus du piégeage sur sites sensibles) - et piégeage de part et d’autre des Pyrénées

Lutte individu-centrée


40 km

Photo: Guillaume DAVID

MERCI POUR VOTRE ATTENTION

Résultats issus du rapport de l’ANSES (sept 2015):

Demande d’avis sur la stratégie de lutte imposée par la décision d’exécution 2012/535/UE du 26

septembre 2012 relative à la mise en place de mesures d’urgence destinées à prévenir la propagation

dans l’Union Européenne de Bursaphelenchus xylophilus

Hervé Jactel, Philippe Castagnone, Manuel Mota, Christelle Robinet, Géraldine Roux, Corinne Sarniguet

Sortir de la coupe rase Ne pas rentrer dans la coupe rase

Zone Infestée

Coupe rase Coupe rase

Zone Infestée

Coupe rase

Zone Infestée

Documents

Saisine Nématode du pin - efiatlantic.efi.int · bois (2008-2030) s’il n’y avait ... dans les 2 cas. ... stratégie de non évitement stratégie d’évitement = pas d’effet